浅谈初中物理典型实验中电路改线问题分析及解决方法

秦锦荣

初中物理电学部分典型的几个实验：1.电流与电压和电阻的关系2、电阻的测量3、测量小灯泡的电功率。这几个实验在中考考察的时候通常会涉及到一类问题就是电路中有一根导线连接错误，需要学生找出来并且改动一根导线使实验电路变成正确的电路。

对于这类改线问题笔者总结了多道典型考题发现：改线问题第一类典型错误就是电压表的测量对象出现错误。电压表在这类实验中一般要求测量定值电阻两端电压或者小灯泡两端电压，也就是说电压表必须与定值电阻或者小灯泡相互并联。错误连接电路的第一种情况：电压表并联在其他元件两端;错误连接电路第二种情况：定值电阻或者小灯泡并联在了其他元件两端。

这类问题学生错误的主要原因是学生对电路元件并联在理解上存在偏差。物理书上给到的概念是：两个小灯泡的两端分别连在一起，接在电路中，我们就说这两个小灯泡是并联。也就是说用电器1的两根线分别接在用电器2的两端（1主动并联2）或者说用电器2的两根线分别接在用电器的两端（2主动并联1），两个用电器的关系就是相互并联的。如下图1、图2：L1和L2并联的两种连接。

由此引申电压表在三个典型实验中要求测量电阻或者小灯泡两端电压，那么小灯泡和电阻的连接就有以下两种连接方式如3图（电压表主动并联）4所示（灯泡主动并联）：

学生错误的点就在于认为只有电压表并联在灯泡两端或者电阻两端才测灯泡两端电压或者这段电阻两端电压，涉及到这种电路图学生可以快速找出其中错误的导线。例如下面这道典型问题：

例1：在探究“电流与电阻的关系”实验中，如图所示。

（1）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P处于_____端（选填“A”或“B”）。

（2）小红将实物连接成图甲所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正。

这道例题的第二问学生一眼就可以看出电压表并联在了电阻和滑动变阻器的两端并联对象出现错误，并且可以很快找出其中的错误导线为连接在滑动变阻器上的导线b，并且很容易改出错误，主要将这根导线改接在电阻的有接线柱上即可。改正的电路图如下图所示。

这道题学生容易解决问题的原因是电压表主动并联用电器，若换成用电器主动并联电压表学生就很难解决了。

例如下面这道题：

例2：在探究“电流与电阻关系“的实验中，实验器材：两节新干电池，3个定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω），规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干，

实验步骤如下：

（1）在连接电路前发现，电压表指针在零刻线的左边，原因是：_______________________。

（2）检查连好电路如图甲所示，发现有一条导线连接错误，请将连接错误的导线画“×”，并用笔画线代替导线画出正确连线。

而笔者给出的这道题就是用电器主动并联电压表，如果学生掌握电压表测量定值电阻两端电压，除了用电压表去主动并联用电器还可以反过来用定值电阻主动并联电压表的话，解决问题就变得目标明确，方法简单了。学生第一步会去检查电压表发现电压表没有与定值电阻并联，这样第二步就会把没有接在定值电阻上的导线画出来，改接在定值电阻上，如下如图所示。

这样一改接学生马上就能发现问题，电路中的电流无法回到负极。换一种思路就是用定值电阻并联电压表。

如下圖所示。

那么这类问题的解题思路就可以简单归纳为以下两步：第一步看清是电压表主动并联用电器还是用电器主动并联电压表，然后检查各自的并联对象是否正确。

利用笔者上面提到的方法学生就可以很快的找出这类问题并进行改线。再比如下面这道题：

例3：在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小兰同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路。请继续完成实验：

（1）闭合开关前，检查电路。小兰发现有接线错误，且只需要改接一根导线就可以，请在接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上。

下面笔者提到的第二类改线就是在一类问题的基础上，如果发现电压表和用电器已经并联。那么第二类典型错误就是电流在通过电压表的时候不符合“正进负出”。往往都是从同一根接线柱进再从这根接线柱流出。例如下面这道例题：

例4：小慧用如图甲所示的装置做“探究导体的电流跟电阻的关系”的实验。

（1）图甲中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;

分析这道例题：我们会看到电压表和定值电阻两端已经分别连接在了一起，相互并联。如下图（两根加粗的导线）所示：

那么下面一步在检查电流的流进电压的走向是否正确（是否满足“正进负出”），从电源正极顺着电流的流向查找：如下图所示：

会发现电流从电流表出来的时候流进了电压表的负接线柱，那这个时候只需要将电流表出来的导线改接到电压表正接线柱上让电流从正接线柱流入电压表即可。

总结：若涉及到笔者提到第二类改线问题时，解题思路就可以归纳为以下几步：步骤一、检查电压表与用电器是否并联。步骤二：若并联则检查电流流向。步骤三：根据具体电路改接导线。

利用笔者上面提到的方法学生就可以很快的找出这类问题并进行改线。再比如下面这道题：

例5：小明同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、导线和开关等器材，进行“探究电流与电压、电阻关系”的实验。

（1）小明选择10Ω的定值电阻，连接如图甲所示电路，检查发现电路中一条导线连接错误，请你在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。

以上就是笔者对于初中物理电学部分典型的几个实验：1.电流与电压和电阻的关系2、电阻的测量3、测量小灯泡的电功率。中考考察涉及到电路的几种改线问题的解决方法和思路。